(57)【要約】【課題】インテグラルイメージング方式の立体表示において、取得した際の光線によらないような効果を得ること。【解決手段】インテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成装置であって、撮像対象を複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得する映像信号取得部１０１と、取得した複数の映像信号に、立体表示装置１０４の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てる映像割当部１０２と、出力を逆順に割り当てられた複数の映像信号から、視差画像を生成する視差画像生成部１０３と、を備えた。【選択図】        図１
2006101224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インテグラルイメージング方式の立体表示装置に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成装置であって、
撮像対象に対して複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得する映像信号取得手段と、
前記映像信号取得手段により取得した前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てる映像割当手段と、
前記映像信号割当手段によって出力を逆順に割り当てられた前記複数の映像信号から、前記視差画像を生成する視差画像生成手段と、
を備えたことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
前記映像信号取得手段により取得した前記複数の映像信号に、各視差方向を識別する視差識別情報を、前記映像信号取得手段における前記視差方向の順番と逆順にして割り当て、
前記視差画像生成手段は、前記映像信号割当手段によって前記視差識別情報を前記視差方向の順番と逆順にして割り当てられた前記複数の映像信号から、前記視差画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記視差画像を記憶する画像記憶手段を更に備え、
前記視差画像生成手段は、さらに、生成された前記視差画像を前記画像記憶手段に保存することを特徴とする請求項１または２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記映像信号割当手段は、逆順割り当ての指示があった場合に、前記映像信号取得手段により取得した前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記映像信号取得手段によって取得した映像信号記憶手段をさらに備え、
前記映像信号割当手段は、逆順割り当ての指示があった場合に、前記映像信号記憶手段に記憶された前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てることを特徴とする請求項４に記載の画像生成装置。
【請求項６】
前記映像信号取得手段は、注視点の手前から飛び出し限界までの領域または注視点の奥から奥行き限界までの領域に配置された撮像対象に対して、複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像生成装置。
【請求項７】
インテグラルイメージング方式の立体表示装置に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成方法であって、
撮像対象に対して複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得する映像信号取得ステップと、
前記映像信号取得ステップにより取得した前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てる映像割当ステップと、
前記映像信号割当ステップによって出力を逆順に割り当てられた前記複数の映像信号から、前記視差画像を生成する視差画像生成ステップと、
を含むことを特徴とする画像生成方法。
【請求項８】
インテグラルイメージング方式の立体表示装置に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成プログラムであって、
撮像対象に対して複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得する映像信号取得手順と、
前記映像信号取得手順により取得した前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てる映像割当手順と、
前記映像信号割当手順によって出力を逆順に割り当てられた前記複数の映像信号から、前記視差画像を生成する視差画像生成手順と、
をコンピュータに実行させる画像生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテグラルイメージング方式の立体画像表示装置に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成装置、画像生成方法および画像生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次元画像を表示する画像表示素子を用いて立体画像を表示する手法として、インテグラルイメージング方式（インテグラルフォトグラフィ方式ともいう。）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。このインテグラルイメージング方式では、多数の視線方向からの画像を画像表示面に合成表示し、観測者の視点位置に応じて対応する画像を選択的に視認させる光学的画像選択手段を設け、観測者の視点に応じて対応する画像を選択的に視認させる。
【０００３】
具体的には、光学的に画像を選択する手段としてスリット、ピンホール、あるいはレンチキュラーレンズなどのレンズアレイからなる光線方向限定素子を用いて、観測者の視点から視認できる画素を限定し、光線方向限定素子と画像表示素子の幾何学的寸法、相対位置を適正に設定し、画像表示素子における各画素から出射して光線方向限定素子の開口部を通過する光線方向に対応する単位情報を各画素に割り当てることによって、複数の異なる視点から観測した画像情報を含む立体画像が表示可能となる。
【０００４】
ここで、立体画像は、ある視点から所定の方向を観測した場合に得られる視点画像を複数含んだものといえる。インテグラルイメージング方式における立体画像は、視点画像を複数枚単位情報毎に組み合わせ、空間的に並置した表示画像となっている。
【０００５】
このようにインテグラルイメージング方式の立体表示装置では、装置周辺の複数の異なる多方向の光線を光線を再現し、観察者に立体映像を提供している。
【０００６】
【非特許文献１】H. Hoshino, F. Okano, H. Isono and I. Yuyama “Analysis of resolution limitation of integral photography”, J. Opt. Soc. Am, A15 (1998) 2059-2065.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなインテグラルイメージング方式を利用した立体表示装置では、立体表示装置の周辺の光線を再現して立体画像を表示しているため、撮像対象を見る位置に応じて異なる映像を正確に表示することができ点で優れているが、取得した際の光線によらないような効果、例えば、立体表示装置の観察者がいずれの方向から観察しても同一の方向から撮像対象を観察しているように見える立体映像を表示することが困難であるという問題がある。
【０００８】
インテグラルイメージング方式の立体表示装置において、全ての視差成分に同一方向から撮像対象を撮影した視差画像を割り当てれば、観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見える画像を表示することができるが、このように観察できる映像は、立体映像ではなく観察者の両眼視差のない平面映像となってしまう。
【０００９】
一方、多眼方式の立体表示装置では、右眼用映像、左眼用映像が、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式により、観察者の片眼ごとにしか立体映像が入らないようにしているため、眼間距離を想定して配置した右眼用、左眼用の２つの映像を入力として立体表示装置に出力することにより、立体表示装置の仕様上観察可能な領域内であれば、観察者がどの位置から見ても同じ向きの立体映像を観察することができる。
【００１０】
しかしながら、インテグラルイメージング方式の立体表示装置では、視域内での視差成分が連続である必要があるため、上述の多眼方式の立体表示装置と同様に、右眼側の視差成分、左眼側の視差成分とを順次繰り返して並べて多視差画像を生成すると、視差成分が連続でなくなり、観察される立体映像が多重像やぼやけ像になってしまう。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インテグラルイメージング方式の立体表示において、取得した際の光線によらないような効果を得ることができる画像生成装置、画像生成方法および画像生成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、インテグラルイメージング方式の立体表示装置に立体画像を表示するための視差画像を生成する画像生成装置であって、撮像対象を複数の異なる視差方向からの複数の映像信号を取得する映像信号取得手段と、前記映像信号取得手段により取得した前記複数の映像信号に、前記立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てる映像割当手段と、前記映像信号割当手段によって出力を逆順に割り当てられた前記複数の映像信号から、前記視差画像を生成する視差画像生成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記画像生成装置の方法、プログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、取得した複数の映像信号に、立体表示装置の光線方向と逆順の視差方向となるように出力を割当てることで、観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見える画像を表示することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像生成装置、画像生成方法および画像生成プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像生成装置は、撮像対象を複数の異なる視差方向から取得した複数の映像信号を立体表示装置が出力する光線方向と逆順に割り当てるものである。
【００１７】
図１は、実施の形態１にかかる画像生成装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の画像生成装置１００は、図１に示すように、映像信号取得部１０１と、映像信号割当部１０２と、視差画像生成部１０３とを備えており、立体表示装置１０４と接続された構成となっている。
【００１８】
映像信号取得部１０１は、撮像対象を多視点から撮影する複数のカメラ０〜ｎ−１が設けられており、各カメラで撮影した映像を映像信号として取得して、映像信号割当部１０２に出力するようになっている。
【００１９】
複数のカメラ０〜ｎー１は、それぞれ撮像対象を多視点で異なる視差方向から撮影するように撮像対象に対して水平方向に並列配置されている。そして、各カメラ０〜ｎ−１の映像信号の視差方向を示すため、左端カメラ０から右端カメラｎ−１のそれぞれからの映像信号に対して順に視差番号０から視差番号ｎ−１を割り当てている。
【００２０】
映像信号の生成は公知の技術を利用して行う。具体的には、カメラ撮影位置となる視点を設定し、撮影基準面を決定して、撮影基準面上に注視点を設定する。そして、観測者の視点がカメラの視点に相当し、注視点が立体表示装置１０４の画面中心、撮影基準面が光線方向限定素子の瞳位置となるようにカメラ１〜ｎを撮影基準面に対して正対させて配置し、撮影する。
【００２１】
本実施の形態では、撮像対象を注視点の手前から飛び出し限界までの領域に配置するか、あるいは注視点の奥から奥行き限界までの領域に配置してカメラ０〜ｎ−１により撮影する。かかる撮影対象の配置の詳細については、後述する。
【００２２】
なお、本実施の形態では、カメラ１〜ｎによる撮影により映像信号を取得しているが、３Ｄモデル空間上の仮想カメラによるレンダリング処理により映像信号を取得するように構成してもよい。ここで、レンダリング処理とは、画像データを２次元スクリーンに描画する処理のことである。レンダリング処理においては、仮想カメラと注視点とを設定する。仮想カメラとは、立体表示装置が出力する光線に対応して決定された位置に配置された仮想的なカメラであり、仮想カメラは、立体表示装置１０４のディスプレイパネルの中央正面に配置される。また、注視点は、ディスプレイパネルの中央に設定される。
【００２３】
映像信号割当部１０２は、映像信号取得部１０１から各カメラ０〜ｎ−１で撮像した各映像信号を入力し、各カメラの映像信号を、視差画像生成部１０３に出力する各映像信号、すなわち立体表示装置１０４が出力する光線方向と逆順に割り当てる処理を行う。
【００２４】
具体的には、映像信号割当部１０２は、図１に示すように、撮像対象を左端カメラ０から撮影した映像信号の視差番号を０とし、右端カメラｎ−１に向かって，順に視差番号を増加させて右端カメラｎ−１から撮影した映像信号の視差番号をｎ−１番とした場合に、映像信号取得部１０１から入力した視差番号０の映像信号を視差番号ｎ−１の映像信号、入力した視差番号１の映像信号を視差番号ｎ−２の映像信号、・・・、入力した視差番号ｎ−１の映像信号を視差番号ｎ−２の映像信号のように逆順に割り当てて視差画像生成部１０３に出力することによって、各カメラの映像信号を立体表示装置１０４が出力する光線方向と逆順に割り当てる。
【００２５】
従来の画像生成装置では、各カメラからの映像信号を立体表示装置１０４が出力する光線方向と正順に割り当てて、視差画像を生成していたが、本実施の形態の画像生成装置１００では、このように各カメラからの映像信号を立体表示装置１０４が出力する光線方向と逆順に割り当てることによって、観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見える画像を立体表示装置１０４で表示することを可能としている。
【００２６】
視差画像生成部１０３は、映像信号割当部１０２から視差番号を各カメラからの映像信号の視差番号と逆順に割り当てられた複数の映像信号を入力し、撮像対象の立体画像を構成する視差画像を生成する処理を行う。
【００２７】
立体表示装置１０４は、インテグラルイメージング方式で立体画像を表示するものである。立体表示装置１０４は、２次元平面状に複数配列された画素ドットを備え、画像を表示可能な画像表示素子（不図示）と、画素ドットから出射する光線方向を限定することにより、水平方向の視認可能な角度を制限する光線方向限定素子（不図示）から構成される。
【００２８】
画像表示素子は画面内の画素ドットの位置ずれが光線の出射方向に大きく影響することから、２次元上に画素ドットがマトリクス配列された、所謂フラットパネルがＣＲＴ、プロジェクターよりも好ましく、そのような表示方式として非発光型の液晶パネル（ＬＣＤ）、発光型のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどが挙げられる。光線方向限定素子は画面垂直方向に母線を有するレンチキュラーレンズ、あるいはスリットが使用可能である。画面水平方向に光線方向を限定するため、必ずしも画面の上下（列方向）全面に渡りレンチキュラーレンズの母線あるいはスリット開口部が連続的に直線状の形状をしていなくても良く、画素ドット配列に適するように列方向に対して１ラインあるいは数ライン毎の断続的な直線で形成されていてもよい。
【００２９】
また、本実施の形態のインテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４においては、光線方向に対して特に規定しなくてはならない条件は無いが、光線方向限定素子のピッチを画素ドットピッチの整数倍、即ち画素ドットの組のピッチに等しくして、平行な光線群で構成し、視差画像の生成を実用上効率的にしている。
【００３０】
なお、かかる立体表示装置１０４による立体画像の表示は、従来の立体表示装置と同様に行われる。
【００３１】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像生成装置１００による視差画像の生成処理について説明する。図２は、視差画像の生成処理の手順を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、映像信号取得部１０１では、複数のカメラ０〜ｎ−１のそれぞれによって異なる視差方向から撮像対象を撮影し、カメラ０〜ｎ−１からの視差番号０〜ｎ−１の映像信号を取得し、取得した各映像信号を映像信号割当部１０２に出力する（ステップＳ２０１）。
【００３３】
ここで、後述するように、観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見える画像を立体表示装置１０４で表示するために、映像信号割当部１０２では、撮像対象を多視点から撮影するカメラ０〜ｎ−１からの視差番号０〜ｎ−１の各映像信号と、インテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４が出力する光線向きを視差方向に逆順に割り当てる処理を行っているが、このような処理を行うことにより、以下のような不具合が生じる場合がある。
【００３４】
すなわち、観察者の右目に撮像対象を左側から撮影した映像が、観察者の左目に撮像対象を右側から撮影した映像が観察されてしまうという逆視状態（逆立体視状態）が生じる。逆視状態では、注視点より奥に配置されている撮像対象の物体が手前に観察される一方、注視点より手前にある撮像対象物体が奥に観察されていまい、撮像対象の面の凹凸関係を正しく認識できなくなるという問題が生じる。このため、本実施の形態では、撮像対象を注視点の手前から飛び出し限界までの領域に配置するか、あるいは注視点の奥から奥行き限界までの領域に配置してカメラ０〜ｎ−１により撮影することによって、逆視状態による手前と奥の不整合性を軽減している。
【００３５】
図３は、インテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４の表示領域を示す説明図である。図３において、撮像対象を撮像対象を注視点の手前から飛び出し限界までの領域Ａあるいは注視点の奥から奥行き限界までの領域Ｂに配置して、撮像対象をカメラ０〜ｎ−１により撮影している。
【００３６】
図２に戻り、ステップＳ２０１において映像信号取得部１０１で取得した各映像信号を映像信号割当部１０２に出力したら、映像信号割当部１０２では、映像信号取得部１０１から視差番号０〜ｎ−１の映像信号を入力し、入力した視差番号０〜ｎ−１の映像信号を、それぞれの視差番号と対応付けて一旦フレームバッファに格納する（ステップＳ２０２）。そして、映像信号割当部１０２は、フレームバッファ中の映像信号の視差番号視差番号０〜ｎ−１を逆順に、すなわち視差番号ｎ−１〜０にそれぞれ変更する（ステップＳ２０３）。そして視差番号が逆順に変更された各映像信号を、視差画像生成部１０３に出力する（ステップＳ２０４）。なお、ステップＳ２０３における映像信号の割当処理の詳細については、後述する。
【００３７】
次に、視差画像生成部１０３では、映像信号割当部１０２から視差番号が逆順に変更された各映像信号を入力し、変更された視差番号０〜ｎ−１の各映像信号から視差画像を生成する（ステップＳ２０５）。
【００３８】
次に、ステップＳ２０３における映像信号割当部１０２による映像信号割当処理について説明する。図４は、映像信号割当処理の手順を示すフローチャートである。ここで、説明の都合上、映像信号取得部１０１から入力された時点で割り当てられている視差番号ｐの映像信号を映像信号ｐと表記する。
【００３９】
映像信号割当部１０２では、まず、視差番号ｐ、ｑの初期値としてｐ＝０，ｑ＝ｎ−１を設定する（ステップＳ４０１）。ここで、ｎ−１は最大の視差番号、すなわちカメラの数である。
【００４０】
そして、映像信号ｐの視差番号ｐをフレームバッファから取得する（ステップＳ４０２）。次に、取得した視差番号ｐをｑに変更して、映像信号ｐの視差番号を視差番号ｑに設定する（ステップＳ４０３）。そして、視差番号ｐを１だけ増加し、視差番号ｑを１だけ減少させる（ステップＳ４０４）。次いで、視差番号ｐが最大の視差番号ｎ−１より大きいか否かを判断し（ステップＳ４０５）、大きくない場合には（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２からステップＳ４０４までの処理を繰り返し実行する。
【００４１】
一方、ステップＳ４０５において、視差番号ｐが最大の視差番号ｎ−１より大きい場合には（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、映像信号割当処理を終了する。
【００４２】
これにより、映像信号の視差番号が逆順に変更される。図５は、映像信号取得部１０１から入力された時点の視差番号と映像信号とを対応付けて記憶したフレームバッファの内容と、視差番号が逆順に変更された後の視差番号よ映像信号を対応付けて記憶したフレームバッファの内容を示す説明図である。図５に示すように、変更前は映像信号０〜ｎ−１に正順に視差番号０〜ｎ−１が割り当てられているが、変更後は映像信号０〜ｎ−１に対する視差番号が逆順になり、それぞれ視差番号ｎ−１〜０が割り当てられている。
【００４３】
従来の画像生成装置では、各カメラからの映像信号を立体表示装置１０４が出力する光線方向と正順に割り当てて視差画像を生成し立体表示装置で立体画像を表示していたため、図６に示すように、例えば、観察者Ａと観察者Ｂとで観察位置に応じた立体画像を表示することが可能であったが、図７に示すように、観察者Ｃ、観察者Ｄのように異なる位置、方向から同一に観察できる立体画像を表示することはできなかった。
【００４４】
実施の形態１にかかる画像生成装置１００では、映像信号取得部１０１から各カメラ０〜ｎ−１で撮像した各映像信号を立体表示装置１０４が出力する光線方向と逆順に割り当てているので、図７に示すようにインテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４において観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見える立体画像を表示することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、映像信号割当部１０２による割当処理を上記のようなソフトウェアによる処理で実現しているが、各映像信号の入力と視差画像生成部１０３への出力を視差方向に逆順となるようにハードウェア的に接続することにより実現してもよい。
【００４６】
なお、本実施の形態では、視差画像生成部１０３で生成した視差画像を直ちに立体表示装置１０４に送り立体画像を表示していたが、本実施の形態の変形例としては、視差画像生成部１０３で生成した視差画像を一旦記憶部に保存しておくように構成してもよい。
【００４７】
図８は、実施の形態１の変形例の画像生成装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、本変形例の画像生成装置８００では、視差画像生成部１０３によって生成された視差画像を保存する画像記憶部１０５が設けられている。このような画像記憶部１０５としては、例えば、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）やメモリ等の記憶媒体を使用する。
【００４８】
本変形例の画像生成装置では、視差画像生成部１０３によって視差番号が視差方向に対し逆順に割り当てられた複数の映像信号から視差画像を生成した後、生成された視差画像を画像記憶部１０５に保存する。そして、画像生成装置８００に対し立体表示装置１０４から表示要求を受信した場合に、画像記憶部１０５に保存されている視差画像を立体表示装置１０４に送信すればよい。
【００４９】
また、画像記憶部１０５は、図８に示すように、画像生成装置１００内に設ける他、画像生成装置８００と立体表示装置１０４の間に接続して、立体表示装置１０４から画像記憶部０５の視差画像を読み出して表示するように構成してもよい。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態１にかかる画像生成装置１００では、映像信号取得部１０１によって複数の映像信号を取得した場合、必ず視差番号を視差方向に対し逆順に割り当てていたが、この実施の形態２にかかる画像生成装置では、映像信号取得部によって複数の映像信号を取得し、正順または逆順の切替指令によって、視差番号を視差方向に対し正順に割り当てるか逆順に割り当ててるかを動的に切り替えるものである。
【００５１】
図９は、実施の形態２にかかる画像生成装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の画像生成装置９００は、図９に示すように、映像信号取得部１０１と、映像信号割当部９０２と、視差画像生成部１０３と、映像信号記憶部９０５を備えており、立体表示装置１０４と接続された構成となっている。
【００５２】
映像信号取得部９０１は、実施の形態１と同様に、撮像対象を多視点から撮影する複数のカメラ０〜ｎ−１が設けられている。本実施の形態の映像信号取得部９０１は、各カメラで撮影した映像を映像信号として取得して、取得した各映像信号を映像信号記憶部９０５に保存する処理を行っている。
【００５３】
ここで、複数のカメラ０〜ｎー１は、実施の形態１と同様に、それぞれ撮像対象を多視点で異なる視差方向から撮影するように撮像対象に対して水平方向に並列配置され、各カメラ０〜ｎ−１の映像信号の視差方向を示すため、左端カメラ０から右端カメラｎ−１のそれぞれからの映像信号に対して順に視差番号０から視差番号ｎ−１を割り当てている。
【００５４】
映像信号記憶部９０５は、映像信号取得部９０１で取得した各視差番号の複数の映像信号を保存するものであり、具体的には、例えば、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）やメモリ等の記憶媒体である。
【００５５】
映像信号割当部９０２は、映像信号記憶部９０５に保存されている各映像信号を取得し、各カメラの映像信号を視差画像生成部１０３に出力する各映像信号、すなわち立体表示装置１０４が出力する光線方向と正順または逆順に割り当てる処理を行う。具体的には、入力装置（図示せず）から利用者の切替指令を受け付けて、切替指令が逆順切替指令である場合には、実施の形態１と同様に、取得した視差番号０の映像信号を視差番号ｎ−１の映像信号、取得した視差番号１の映像信号を視差番号ｎ−２の映像信号、・・・、取得した視差番号ｎ−１の映像信号を視差番号ｎ−２の映像信号のように逆順に割り当てて視差画像生成部１０３に出力する。
【００５６】
一方、切替指令が正順切替指令である場合には、取得した視差番号０〜ｎ−１の各映像信号を、視差番号の割当の変更を行わずに（すなわち、正順のまま）、そのまま視差画像生成部１０３に出力する。
【００５７】
視差画像生成部１０３は、実施の形態１と同様に、映像信号割当部９０２から視差番号を各カメラからの映像信号の視差番号と逆順に割り当てられた複数の映像信号を入力し、撮像対象の立体画像を構成する視差画像を生成する処理を行う。立体表示装置１０４は、実施の形態１と同様に、インテグラルイメージング方式で立体画像を表示するものである。
【００５８】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像生成装置９００による視差画像の生成処理について説明する。図１０は、視差画像の生成処理の手順を示すフローチャートである。
【００５９】
まず、映像信号取得部９０１では、複数のカメラ０〜ｎ−１のそれぞれによって異なる視差方向から撮像対象を撮影し、カメラ０〜ｎ−１からの視差番号０〜ｎ−１の映像信号を取得する（ステップＳ１００１）。そして、映像信号取得部９０１は、取得した各映像信号を映像信号記憶部９０５に保存する（ステップＳ１００２）。
【００６０】
次に、映像信号割当部９０２は、入力装置（図示せず）からの利用者の指令を受付、受け付けた指令が逆順切替指令か否かを判断する（ステップＳ１００３）。そして、受け付けた指令が逆順切替指令である場合には（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、映像信号割当部９０２は、映像信号記憶部９０５から視差番号０〜ｎ−１の映像信号を取得し、取得した視差番号０〜ｎ−１の映像信号を、それぞれの視差番号と対応付けて一旦フレームバッファに格納する（ステップＳ１００４）。そして、映像信号割当部９０２は、フレームバッファ中の映像信号の視差番号０〜ｎ−１を逆順に、すなわち視差番号ｎ−１〜０にそれぞれ変更する（ステップＳ１００５）。次いで、映像信号割当部９０２は、視差番号が逆順に変更された各映像信号を視差画像生成部１０３に出力する（ステップＳ１００７）。なお、ステップＳ１００５における映像信号の割当処理は、実施の形態１の図４で説明した処理と同様に行われる。
【００６１】
次に、視差画像生成部１０３では、映像信号割当部９０２から視差番号が逆順に変更された各映像信号を入力し、変更された視差番号０〜ｎ−１の各映像信号から視差画像を生成する（ステップＳ１００８）。
【００６２】
ステップＳ１００３において、受け付けた指令が逆順切替指令でない場合、すなわち正順切替指令である場合には（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、映像信号割当部９０２は、映像信号記憶部９０５から視差番号０〜ｎ−１の映像信号を取得し、取得した映像信号をそのまま視差番号の変更を行わずに、視差画像生成部１０３に出力する（ステップＳ１００７）。
【００６３】
次に、視差画像生成部１０３では、映像信号割当部９０２から視差番号が正順のままの各映像信号を入力し、視差番号０〜ｎ−１の各映像信号から視差画像を生成する（ステップＳ１００８）。
【００６４】
このように実施の形態２にかかる画像生成装置９００では、映像信号取得部９０１によって複数の映像信号を取得して一旦映像信号記憶部９０５に保存しておき、利用者からの逆順切替指令または正順切替指令によって、視差番号を視差方向に対し逆順に割り当てるか正順に割り当ててるかを動的に切り替えているので、インテグラルイメージング方式の立体表示装置１０４において、撮像対象の立体画像を観察者がいずれの方向から見ても同一方向から撮像対象を観察しているように見えるように表示したり、観察者の観察方向によって異なる立体画像を表示することを任意に切り替えることができ、立体画像の表示に多様性を持たせることができる。
【００６５】
なお、実施の形態１および２の画像生成装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００６６】
実施の形態１および２の画像生成装置で実行される画像生成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００６７】
また、実施の形態１および２の画像生成装置で実行される画像生成プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、実施の形態１および２の画像生成装置で実行される画像生成プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、実施の形態１および２の画像生成プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００６８】
実施の形態１および２の画像生成装置で実行される画像生成プログラムは、上述した各部（映像信号割当部、視差画像生成部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から画像生成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、映像信号割当部、視差画像生成部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態１にかかる画像生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】視差画像の生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】インテグラルイメージング方式の立体表示装置の表示領域を示す説明図である。
【図４】映像信号割当処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】映像信号取得部１０１から入力された時点の視差番号と映像信号とを対応付けて記憶したフレームバッファの内容と、視差番号が逆順に変更された後の視差番号よ映像信号を対応付けて記憶したフレームバッファの内容を示す説明図である。
【図６】従来のインテグラルイメージング方式の立体表示装置が出力する光線と観察者の向きから観察される立体映像を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で生成された視差画像によってインテグラルイメージング方式の立体表示装置が出力する光線と観察者の向きから観察される立体映像を示す説明図である。
【図８】実施の形態１の変形例の画像生成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２にかかる画像生成装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】視差画像の生成処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１００，８００，９００  画像生成装置
１０１，９０１  映像信号取得部
１０２，９０２  映像信号割当部
１０３  視差画像生成部
１０４  立体表示装置
１０５  画像記憶部
９０５  映像信号記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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